NIKKELIKLORIDI (NICL2): RAKENNE, OMINAISUUDET, TUOTANTO, KÄYTTÖ - KEMIA - 2026

Nikkelikloridi tai nikkelikloridia (II) on epäorgaaninen yhdiste, joka koostuu elementtien nikkeliä (Ni) ja klooria (Cl). Sen kemiallinen kaava on NiCl ₂. Se on kullankeltainen kiinteä aine, kun se on vedetön (ilman vettä rakenteessaan) ja vihreä hydratoituneessa muodossaan.

Vedetön NiCI ₂ on hygroskooppista kiinteää ainetta, se absorboi helposti veteen, ja on hyvin liukenevan, muodostaen vihreä ratkaisuja. Sen vesiliuokset ovat happamia. Hydratoitu NiCI ₂ on affiniteettia NH ₃ ammoniakki, että on, se imee sitä helposti johtuen taipumus nikkeli-ionin (Ni ²⁺) ja sitoutuvat ammoniakkia. Tästä syystä sitä käytetään turvallisuusmaskeissa hengittämään vapaasti ympäristöissä, joissa on myrkyllistä NH _{3: ta}.

Nikkeli (II) kloridi vedettömässä NiCI ₂. Kirjoittaja: Softyx. Lähde: Wikimedia Commons.

Nikkelikloridia käytetään laajalti prosesseissa, joissa valmistetaan nikkelipinnoitteita tai pinnoitteita muille metalleille, suojaamaan niitä korroosiolta ja muilta vaurioilta.

Sitä käytetään katalysaattorina tai kiihdyttimenä orgaanisten yhdisteiden välisiin reaktioihin. Myös muiden nikkeliyhdisteiden katalysaattoreiden valmistamiseksi. Sitä on äskettäin testattu joillakin akkuilla akun suorituskyvyn parantamiseksi.

NiCl ₂ on kuitenkin erittäin myrkyllinen yhdiste, joka voi vahingoittaa ihmisiä ja eläimiä. Se on syöpää aiheuttava ja perimää vaurioittava aine. Sitä ei tule koskaan hävittää ympäristöön.

Rakenne

Nikkeli (II) kloridi NiCI ₂ on ioninen yhdiste. Sitä muodostavat nikkeli-ioni (Ni ²⁺) (hapetustilassa +2) ja kaksi kloridi-ionia (Cl ^-), joiden valenssi on -1.

Nikkeli (II) kloridi. Kirjoittaja: Marilú Stea.

nimistö

• Nikkeli (II) kloridi
• Nikkelikloridi
• Nikkelidikloridi
• Nikkelikloridiheksahydraatilla NiCI _{2 •} 6H ₂ O

ominaisuudet

Fyysinen tila

Kultainen keltainen tai vihreä kiteinen kiinteä aine.

Molekyylipaino

129,6 g / mol

Sublimaatiopiste

Vedetön NiCI _2, kun saavutetaan 973 ° C, siirtyy kiinteässä tilassa suoraan kaasumaisessa tilassa.

Kolminkertainen piste

Vedetöntä NiCI ₂: n lämpötilassa 1009 ° C on olemassa samanaikaisesti sen kolme tilaa: kiinteä, nestemäinen ja kaasumainen.

Tiheys

3,51 g / cm ³

Liukoisuus

Veteen liukeneva: 64,2 g / 100 ml vettä 20 ° C: ssa; 87,6 g / 100 ml 100 ° C: ssa. Liukoinen etanoliin (CH ₃ -CH ₂ -OH), ja ammoniumhydroksidia (NH ₄ OH). Liukenematon ammoniakki NH ₃.

pH

Sen vesiliuokset ovat happamia, joiden pH on noin 4.

Kemiallisia ominaisuuksia

Se on kiinteä aine, jolla on heikentäviä ominaisuuksia, ts. Se imee vettä ympäristöstä helposti. Vedetöntä NiCI ₂ (ilman vettä) on kullankeltainen. Heksahydraattina muoto (6 vesimolekyylien) NiCI _{2 •} 6H ₂ O on vihreä väri.

Nikkelikloridiheksahydraatti NiCl _{2 •} 6H ₂ O. Benjah-bmm27 / julkinen. Lähde: Wikimedia Commons.

Vedetön NiCl ₂ sublimoituu ilman ollessa ilman.

NiCl ₂ liukenee hyvin veteen. Vesiliuoksessa se erottuu Ni ^{2+ -} ja Cl ^- ioneiksi. Vesipitoiset liuokset ovat happamia. Liuoksessa, nikkeli-ioni liittyy 6 molekyyliä vettä, H ₂ O, joka muodostaa hexaaquonickel ²⁺ ioni, joka on vihreä.

Jos näiden vesipitoisten liuosten pH: ta lisätään lisäämällä esimerkiksi natriumhydroksidia (NaOH), muodostuu nikkelihydroksidi Ni (OH) _2, joka saostuu tai erottuu vedestä muodostaen tilaa vievän vihreän geelin.

Heksaacu-ionin tärkeä ominaisuus

Vesipitoiset NiCI ₂ ratkaisut voivat absorboida ammoniakkia (NH ₃) nopeasti. Tämä johtuu siitä, että NH ₃ helposti, sitoutuu hexaaquonickel ioni ²⁺ syrjäyttämällä vesimolekyylejä ja jotka muodostavat lajit, kuten ²⁺ tai jopa ²⁺.

Saada

Nikkeli (II) kloridia voidaan saada lähtien nikkeli (Ni) -jauheesta tai nikkelioksidista (NiO).

Nikkeli voidaan kloorata johtamalla kloorikaasua (Cl ₂) jauheen yli.

Ni + CI ₂ → NiCI ₂

Voit myös reagoida NiO: n suolahapon HCl: n kanssa ja haihduttaa sitten liuoksen.

NiO + 2 HCI: → NiCI ₂ + H ₂ O

Sovellukset

Metallien pinnoittamiseksi nikkelillä

Nikkelikloridia käytetään ratkaisuissa, jotka mahdollistavat metallisen nikkelin sähkösaostuksen muihin metalleihin. Galvanointi käyttää sähkövirtaa kerrostamalla metallikerros toisen päälle.

Koristeelliset metallipinnoitteet tehdään siten, että nikkeli (Ni) on välikerros ennen kappaleen päällystämistä kromimetallilla (Cr). Se soveltuu myös pinnoitteisiin tekniikan sovelluksissa.

Joidenkin moottoripyörien kiiltävät osat on esipäällystetty metallisella nikkelillä NiCl ₂ -käsittelyllä ja sitten pinnoitettu kromimetallilla. Kirjoittaja: Hans Braxmeier. Lähde: Pixabay.

Nikkelipinnoitteet levitetään sinkille, teräkselle, tina-nikkeliseoksille ja muille metalleille suojaamaan niitä korroosiolta ja eroosiolta tai hankaavalta kulumiselta.

Analyysilaboratorioissa

NiCl ₂ on osa ratkaisuista, joita käytetään syöpäkudosnäytteiden valmistukseen ja joita syöpään erikoistuneet lääketieteelliset patologit voivat tarkastella mikroskoopilla.

Orgaanisen kemian reaktioissa

Nikkelikloridi toimii katalysaattorina tai kiihdyttimenä monille orgaanisten yhdisteiden välisille reaktioille. Esimerkiksi, se mahdollistaa liitto renkaita, kuten Fosfolit, joka dimerisoituvat (kaksi Fosfolit liittyä), kun läsnä on NiCI ₂.

Se toimii myös katalyyttinä valmistettaessa CCI ₄ hiilitetrakloridi ja diaryyliamiinia.

NiCI ₂ toimii katalyyttinä orgaanisen kemian reaktioita. Kirjoittaja: WikimediaImages. Lähde: Pixabay.

Työturvallisuudessa

NiCl _2: ta käytetään korkean affiniteetinsa vuoksi ammoniakkiin (NH ₃) suhteen teollisuuden turvallisuusmaskeihin. Ammoniakki on myrkyllinen kaasu. Nikkelikloridi asetetaan suodattimiin, joiden läpi ihmisen hengittämä ilma kulkee.

Tällä tavalla ilma NH ₃ kulkee suodattimen läpi, ammoniakki vangitaan NiCI ₂, ja henkilö käyttää maskin sisään hengittämän vain puhdasta ilmaa.

NiCI ₂ käytetään kaasunaamarit ihmisten suojelemiseksi NH ₃ ammoniakki kaasua. Kirjoittaja: Michael Schwarzenberger. Lähde: Pixabay.

Lämpöparistoissa

NiCl ₂ on lupaava materiaali käytettäväksi lämpöakkuissa. Litiumboori-akkuilla suoritetuissa testeissä, joissa katodi on NiCl _2, ne osoittavat erinomaista suorituskykyä.

Lämpöparisto. Näiden paristojen NiCl ₂ tekee niistä parempia. Thomas M. Crowley, sotatarvikkeiden polttoaineosaston päällikkö, Fuze-osasto, Yhdysvaltain armeijan aseistustutkimus-, kehitys- ja tekniikkakeskus (ARDEC), Picatinny Arsenal, NJ / julkinen. Lähde: Wikimedia Commons.

Natriummetallihalogenidiparistoissa

Tutkijat ovat osoittaneet, että natriummetallihalogenidiparistojen nikkelikloridi sallii toiminnan huomattavasti alhaisemmissa lämpötiloissa kuin muiden halogenidien kanssa. Metallihalogenidit ovat halogeenien kuten kloorin, bromin ja jodin suoloja metallien kanssa.

Tämäntyyppinen akku on erittäin hyödyllinen sähköenergian varastoimiseksi paikallaan, mutta se on yleensä ongelmallista korkeiden käyttölämpötilojen ja siten vähäisen käytön vuoksi.

NiCl ₂ voi auttaa alentamaan natriummetallihalogenidiparistojen käyttölämpötilaa. Kirjoittaja: Clker-Free-Vector-Images. Pixabay.

NiCl _{2: lla} voit ratkaista näiden paristojen korkeiden lämpötilojen ongelman.

Eri sovelluksissa

Nikkelikloridi NiCI ₂ on välituote nikkelikatalyyttien. Sillä saadaan myös muita yhdisteitä, kuten kompleksisia nikkelisuoloja.

Lopetettu käyttö

Koska se on myrkyllinen useimmille mikro-organismeille, NiCl ₂ voi toimia sienimyrkkynä, ja sitä käytettiin aikaisemmin tiettyjen kasvien hyökkäyksen torjuntaan.

Tämä käyttö lopetettiin kuitenkin sen käyttämien ihmisten ja ympäristön vaarojen vuoksi.

riskit

Nikkeli (II) kloridi tai nikkelikloridia NiCI ₂ on erittäin myrkyllistä yhdistettä. Se ei ole syttyvää, mutta tuottaa vaarallisia kaasuja altistettaessa kuumuudelle tai tulelle.

Ihmisen altistuminen nikkeli (II) kloridille voi aiheuttaa vakavaa dermatiittia, ihoallergioita, hengitysteiden allergioita, vaikuttaa keuhkoihin, munuaisiin, maha-suolikanavaan ja hermostoon.

Se tunnetaan myös karsinogeenisistä ja perimää vaurioittavista vaikutuksistaan ​​(aiheuttaen muutoksia solujen geeneissä).

Vaikutukset eläimiin ja vesieliöihin

Se on erittäin myrkyllinen maa- ja vesieläimille, ja vaikutukset kestävät ajan myötä. Se voi olla tappava alhaisissa pitoisuuksissa.

Jotkut tutkijat havaitsivat esimerkiksi, että veteen liuenneelle NiCl _{2: lle} altistuvat taimenet kärsivät hapettumisvaurioista ja aivojen kudosten erilaisista patologioista.

Taimenet voivat vaurioitua vakavasti NiCl _{2: n} saastuttamalla vesillä, joissa ne elävät. Kirjoittaja: Holger Grybsch. Lähde: Pixabay.

NiCl _2: ta ei saa koskaan hävittää ympäristöön.

Viitteet

1. Yhdysvaltain lääketieteellinen kirjasto. (2019). Nikkelikloridi. Palautettu pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Espinoza, LA (2006). Ihmisen karsinooman immunohistokemian ja tilanteen hybridisaation käsikirja. Osa 4 - Maalaus ja visualisointi. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
3. Taylor, SR (2001). Korroosionestopinnoitteet: Metalliset. Nikkelipinnoitteet. Materiaalien tietosanakirja: Tiede ja tekniikka. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
4. Quin, LD (1996). Viisijäseniset renkaat yhdellä heteroatomilla ja sulatuilla karbosyklisillä johdannaisilla. Fosfaattien lämpö dimerointi. Kokonaisvaltaisessa heterosyklisessä kemiassa II. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
5. Topal, A. et ai. (2015). Neurotoksiset vaikutukset nikkelikloridiin kirjolohen aivoissa: c-Fos-aktiivisuuden, antioksidanttivasteiden, asetyylikoliiniesteraasiaktiivisuuden ja histopatologisten muutosten arviointi. Fish Physiol Biochem 41, 625-634 (2015). Palautettu osoitteesta link.springer.com.
6. Liu, W. et ai. (2017). Muuttuvan lämpötilan valmistelu ja NiCl _{2: n} suorituskyky katodimateriaalina lämpöakkuille. Sci. China Mater. 60, 251-257 (2017). Palautettu osoitteesta link.springer.com.
7. Li, G. et ai. (2016). Kehittyneet keskilämpötilanatrium-nikkelikloridiparistot, joilla on erittäin korkea energiatiheys. Nature Communications 7, tuotenumero: 10683 (2016). Palautettu nature.com-sivustolta.
8. Cotton, F. Albert ja Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kehittynyt epäorgaaninen kemia. Neljäs painos. John Wiley & Sons.
9. Lide, DR (toimittaja) (2003). CRC: n kemian ja fysiikan käsikirja. 85 ^th CRC Press.